Возведение земляных плотин отсыпкой грунта в воду

Этот метод возведения плотин иногда принимают при укладке лёссовых (главным образом в Средней Азии) и моренных грунтов.

Метод отсыпки лёссовых грунтов заключается в том , что плотина разбивается на карты отсыпки площадью от 400 до 800 м2. Карты ограждают валиками из сухого грунта высотой от 0,25 до 0,7 м, их заполняют водой на 25-40% толщины отсыпаемого слоя грунта. Спустя 1-2 ч после заливки грунт отсыпают скреперами или бульдозерами вровень с валиками.

Плотность скелета лёссового грунта, отсыпанного таким образом, достигала 134-14 кН/м³, но по мере отжатия воды (консолидации) плотность повышалась, до 15-16 кН/м³ (1,5-1,6 т/м³). Механизм уплотнения заключается в размокании отдельных комков грунта; под действием собственного веса и веса вышележащих слоев, веса транспорта, падающего грунта и т.д. грунт постепенно равномерно уплотняется.

При использовании этого способа возведения плотин отпадает необходимость подсушивать грунт, увеличивается длительность строительного сезона, так как возведение возможно и в неблагоприятных для «сухого» способа условиях: дождливый период, морозы до -10° С. Эти несомненные достоинства сопровождаются и крупными недостатками: грунт становится практически полностью

Рис. 15.8 Пало-Коргская плотина, возведенная отсыпкой грунта в воду:
1 - каменная наброска в плетневых клетках; 2 - камень и мелкий камень; 3 - щебень или галька d=25-80 мм с гравием  мм; 4 - валуны наносы; 5 - супесь; 6 - крупнозернистый песок с гравием d>1мм

водонасыщен, несколько недоуплотнен, что приводит к возникновению большого порового давления - снижению несущей способности грунта, а это в свою очередь требует уположения откосов сооружения. Лёссовые грунты имеют малый коэффициент фильтрации, и норовое давление долго не рассеивается. В силу этих недостатков «мокрый» способ возведения из лёссовых грунтов используется для возведения невысоких земляных плотин. Использование этого метода возведения при отсыпке нижней части ядра Чарвакской каменно-земляной плотины положительных результатов не дало.

Моренные грунты характеризуются незначительным диапазоном влажности (5-8%), при которой их удобно уплотнять укаткой, а это вызывает определенные трудности работы с ними при возведении плотин, особенно в дождливый и морозный период. При «мокром» способе возведения дамбы ограждения достигают 4 м, а глубина воды на карте 2-3 м. Это позволяет избавиться от необходимой сортировки морены для укладки обычным «сухим» способом. Вытесняемую воду из прудка отводят трубой на соседнюю карту. Моренные грунты обладают более высоким значением коэффициента фильтрации, чем лёссовые суглинки, и, следовательно, процесс консолидации протекает значительно быстрее. Кроме того, наличие крупнозернистых включений значительно снижает деформируемость морены. Все это создает предпосылки для использования этого метода укладки моренного грунта в тело плотины.

На рис. 15.8 показан поперечный разрез плотины, возведенной отсыпкой в воду из несвязных грунтов.

По этому способу возведения в русле реки после перекрытия его банкетом из камня (А) отсыпают фильтры (Б и В), что уменьшает фильтрацию через наброску и создает «тиховод», к этому моменту для отвода реки должны быть готовы водосбросы; последний этап - отсыпка тела плотины (Г) в воду и крепление откосов (камнем).